吉时利(Keithley)2281S-20-6 精密直流电源 / 电池模拟器的核心产品资料整理,涵盖技术参数、功能特性、应用场景:
一、核心技术参数
电源输出能力
电压范围:0-20V(精度 ±0.02% + 3mV),支持四象限操作(源 / 阱模式),可吸收 1A 反向电流。
电流范围:0-6A(源模式),100nA 至 1A(阱模式),分辨率 1fA,适合低功耗器件测试。
功率:120W(20V×6A),线性调节技术确保低噪声输出(纹波 < 1mV RMS,20Hz-20MHz)。
高精度测量能力
6½ 位分辨率:电压测量精度 ±0.02% + 2mV,电流测量精度 ±0.05% + 20μA,支持电压 / 电流同步采集。
动态测量:最快 1μs 采样速度,可捕获负载瞬态变化(如脉冲电流),最小脉宽 140μs(1A 量程)。
硬件与接口
5 英寸 TFT 触摸屏:实时显示电池状态(SOC、Voc、ESR)、波形趋势及统计数据(均值、最大值)。
通信接口:标配 USB、LAN/LXI、GPIB,支持数字 I/O(14 路漏极开路),可与外部设备(如温度箱)联动。
物理规格:1U 机架式设计,尺寸 89mm×435mm×549mm,重量 9.98kg,支持桌面或机架安装。
二、功能特性
电池测试与仿真
电池模型生成:通过充电过程自动创建电池模型(101 点 VOC/ESR 曲线),支持锂离子、镍氢等多种电池类型。
动态 / 静态仿真模式:
动态模式:模拟电池放电过程中 SOC、Voc、ESR 的实时变化,支持加速测试(缩小容量比例)。
静态模式:固定 SOC/Voc,测试设备在特定电池状态下的稳定性。
容量与 ESR 计算:自动计算电池容量(Ah)和等效串联电阻(ESR),生成测试报告。
自动化与数据分析
内置 TSP 脚本处理器:支持 LUA 语言编程,可脱离 PC 独立运行测试序列,控制外部仪器并存储 700 万读数。
触发与同步:支持手动触发、外部触发(通过数字 I/O)及 TSP-Link 多仪器同步(延迟 < 500ns)。
统计与极限测试:自动计算测量数据的均值、标准偏差,支持上下限判断,适合产线快速筛选。
扩展性与兼容性
多通道系统集成:通过 TSP-Link 连接多台 2281S 及其他吉时利仪器(如 2450 SMU),构建复杂测试系统。
软件支持:KickStart 图形化软件支持电池模型管理与图表化分析;兼容 LabVIEW 驱动、IVI-COM 库,简化系统集成Tektronix。
三、应用领域
电池研发与生产
锂离子电池的容量衰减测试、循环寿命评估及 ESR 动态监测。
电池管理系统(BMS)的模拟验证(如过压 / 欠压保护)。
消费电子与汽车电子
手机、穿戴设备的待机电流测量(100nA 分辨率)及电池续航预测。
车载 ECU、传感器在不同电池状态下的稳定性测试(如低电量模式)。
工业与能源
光伏逆变器、储能系统的效率评估与负载模拟。
4-20mA 传感器线性度校准(0.01% 精度)及工业设备的绝缘电阻测试。
科研与教育
电化学阻抗谱(EIS)基础测量(配合外部激励源)。
物理实验中的微弱信号捕捉(如量子器件电流波动)。


